内容正文:
题型02 晶胞的分析与计算
1.(23-24高二下·安徽黄山歙州学校·期末)砷()、镓()等形成的化合物在现代工业中有广泛的用途,其中砷化镓是一种重要的半导体材料,晶胞结构如图所示,其熔点为1238℃,以下说法正确的是
A.一个晶胞中原子的个数为2
B.砷化镓晶体中每个原子均形成4个共价键
C.的配位数是2
D.原子周围与它距离最近且相等的原子有8个
【答案】B
【详解】A.晶胞中原子为面心立方堆积,原子位于顶点和面心位置,顶点位置原子为8个晶胞共有,面心位置原子为2个晶胞共有,因此一个晶胞中原子的个数为个,选项A错误;
B.根据砷化镓的晶胞结构图可知,晶胞中每个原子均形成4个共价键,选项B正确;
C.以晶胞右侧面分析,左边有两个相连,同理右边两个相连,因此的配位数是4,选项C错误;
D.以位于晶胞顶点的原子分析,周围与它最近且相等的原子为位于与其相邻三个面面心位置的3个原子,顶点的原子为8个晶胞共有,且每个面心的为两个晶胞共有,故周围与它距离最近且相等的原子有个,选项D错误;
故答案选B。
2.(23-24高二下·安徽滁州·期末)有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是
A.在晶体中,距最近的形成正八面体
B.在晶体中,与每个距离相等且最近的共有8个
C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为
D.该气态团簇分子的分子式为EF或FE
【答案】D
【详解】A.在晶体中,距最近的有6个,形成正八面体,故A正确;
B.根据图示,在晶体中,与每个距离相等且最近的共有8个,故B正确;
C.在金刚石晶体中,每个碳原子形成4个共价键,每个共价键被2个碳原子共用,碳原子与碳碳键个数的比为,故C正确;
D.每个分子中有4个E、4个F,该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4,故D错误;
选D。
3.(23-24高二下·安徽芜湖·期末)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1),进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A.图1晶体密度为g∙cm-3 B.图1中O原子的配位数为6
C.图2表示的化学式为 D.取代产生的空位有利于传导
【答案】C
【详解】A.根据均摊法,图1的晶胞中含Li:8×+1=3,O:2×=1,Cl:4×=1,1个晶胞的质量为g=g,晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3,则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3,A项正确;
B.图1晶胞中,O位于面心,与O等距离最近的Li有6个,O原子的配位数为6,B项正确;
C.根据均摊法,图2中Li:1,Mg或空位为8×=2。O:2×=1,Cl或Br:4×=1,Mg的个数小于2,根据正负化合价的代数和为0,图2的化学式为LiMgOClxBr1-x,C项错误;
D.进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料,说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导,D项正确;
答案选C。
4.(23-24高二下·安徽马鞍山·期末)某立方卤化物可用于制作光电材料,结构如图所示,该晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.与等距离且最近的有8个 B.的配位数为12
C.与的最近距离为 D.晶体密度为
【答案】C
【详解】A.位于面心,晶胞是无隙并置,可以看出与等距离且最近的有8个,A正确;
B.的配位数为与其距离最近且等距离的的个数,位于顶点,位于面心,的配位数为12,B正确;
C.与的最近距离为体对角线的一半,为,C错误;
D.根据均摊法知晶体化学式为,一个晶胞平均含有一个,晶体密度为 ,D正确;
故选C。
5.(23-24高二下·安徽亳州·期末)石墨烯可转化为富勒烯(),科学家把和掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其立方晶胞结构如图所示,晶胞边长为apm。下列说法正确的是
A.富勒烯与金刚石、石墨烯互为同位素
B.该富勒烯化合物的化学式为
C.周围等距且距离最近的的数目为4
D.与的最短距离是
【答案】B
【详解】A.和石墨烯都是由C元素形成的结构不同的单质,互为同素异形体,A错误;
B.由晶胞结构图可知,位于顶点和体心,个数为,位于面上,个数为,与个数比,化学式为,B正确;
C.距离顶点的最近的位于体心,顶点的为8个晶胞所有,故周围等距且距离最近的的数目为8,C错误;
D.与的最短距离是体对角线的一半pm,D错误;
故选B。
6.(23-24高二下·安徽合肥第一中学·期末)铁有δ、γ、α三种晶体结构,以下依次是δ、γ、α三种晶体的晶胞在不同温度下转化的示意图。下列有关说法不正确的是
A.δ、γ、α三种铁晶体的晶胞中铁原子个数比为2∶4∶1
B.γ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有12个
C.三种铁晶体的结构虽然不同,但密度相同
D.将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体类型不相同
【答案】C
【详解】A.根据均摊法,一个-晶胞中含有铁原子个数为,一个-晶胞含有铁原子个数为,一个-晶胞中含有铁原子个数为,A正确;
B.-位于顶角的原子,被晶胞的三个平面共有,每个平面上有四个铁原子与顶角处铁原子距离最短,则共有个,B正确;
C.三种铁晶体的结构不同,空间利用率不同,密度也不相同,C错误;
D.依据得到晶体的条件可知,在急速冷却时(立即降温到)得到-,缓慢冷却时(缓慢冷却到)得到-Fe,两种晶体类型不同,D正确;
综上所述,答案为。
7.(23-24高二下·安徽六安毛坦厂中学·期末)Co、Ni均位于第四周期VIII族,属于副族元素。某Co-Ni合金的立方晶胞结构如图所示,已知其晶胞参数为a nm。下列说法错误的是
A.Co-Ni合金中含有金属键 B.基态Co原子价层电子排布式为
C.晶体中,Co与Ni原子个数比为3∶4 D.Co与Ni之间的最短距离为
【答案】C
【详解】A.Co-Ni合金由金属Co和金属Ni组成,含有金属键,故A正确;
B.Co是27号元素,处于第四周期第VIII族,价电子排布式为3d74s2,故B正确;
C.根据均摊法可知,该晶体中Co的个数为6=3,Ni原子的个数为8=1,Co与Ni原子个数比为3:1,故C错误;
D.由晶胞结构可知,Co与Ni之间的最短距离为面对角线的一半即,故D正确;
故选C。
8.(23-24高二下·安徽智学大联考·皖中名校联盟 合肥第八中学·期末)砷化镓是一种高性能半导体材料,被广泛应用于光电子器件等领域。砷化镓立方晶胞(晶胞参数为)如图1。下列说法正确的是
A.的配位数为2
B.该晶胞沿z轴方向的平面投影如图2
C.原子周围与它距离最近且相等的原子有12个
D.晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为
【答案】C
【详解】A.晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体结构,所以 的配位数为4,A错误;
B.该晶胞沿z轴方向的平面投影为:,B错误;
C.根据均摊饭可知,晶胞内含有个Ga,含有4个As,由GaAs晶胞可知,距离Ga最近且相等的Ga位于与其相邻三个面面心位置的3个Ga,顶点的Ga为8个晶胞共有,每个面心上的Ga为两个晶胞共有,可知离Ga距离最近且相等的Ga原子数为12,因此离As距离最近且相等的As原子数也为12,C正确;
D.晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为1/4体对角线的距离,所以是,D错误;
故答案选C。
9.(22-23高二下·安徽阜阳·期末)中国科大10 级少年班仅 21 岁的校友曹原以第一作者在《Science》上连刊两文报道石墨烯超导重大发现,石墨烯被人们视为“引领未来”的新材料,石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示,下列说法正确的是
A.在石墨烯晶体中,碳原子数、C—C键数之比为 1:2
B.石墨烯和金刚石中 C的杂化方式均是sp3
C.1个金刚石晶胞中包含 8 个碳原子
D.C60与金刚石属于同种晶体
【答案】C
【详解】A.在石墨烯晶体中,每个碳原子连接3个C-C键,每个六元环占据的碳原子数是2个,因此碳原子数、C—C键数之比为2:3,A错误;
B.石墨烯中C的杂化方式是sp2,金刚石中 C的杂化方式是sp3,B错误;
C.1个金刚石晶胞中包含的碳原子数为个,C正确;
D.C60属于分子晶体,金刚石属于共价晶体,D错误;
故选C。
10.(22-23高二下·安徽阜阳·期末)锂离子电池的正负极一般采用可逆嵌理—脱钾的材料。尖晶石结构的 LiMn2O4是一种常用的正极材料。已知一种 LiMn2O4晶胞可看成由 A、B单元按Ⅲ方式交替排布构成。下列说法正确的是
A.放电时, LiMn2O4电极发生电极反应 LiMn2O4 - xe- = Li1-xMn2O4 + xLi+
B.“·”表示的微粒是 Mn
C.每个LiMn2O4晶胞转化为 Li1-xMn2O4时转移8x个电子
D.充电时, LiMn2O4电极的电势低于电池另一极
【答案】C
【详解】A.LiMn2O4电极为正极,发生还原反应,得电子,正确的反应式应该为Li1-xMn2O4 + xLi++xe-= LiMn2O4,故A错误;
B.Ⅲ晶胞中含有4个A和4个B,黑球共有(1+8××4=8个,白球个数有(4+4)×4=32个,△个数为4×4=16个,由于LiMn2O4中Li:Mn:O=1:2:4,故黑球为Li,△为Mn,白球为O,故B错误;
C.一个LiMn2O4转化为Li1-xMn2O4转移x电子,一个晶胞中有8个LiMn2O4,转移8x电子,故C正确;
D.放电时LiMn2O4电极为正极,充电时为阳极,阳极电势高于阴极,故D错误;
答案选C。
11.(22-23高二下·安徽马鞍山·期末)几种常见晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
NaCl晶胞
CO2晶胞
金刚石晶胞
Cu晶胞
A.NaCl晶体中Na+的配位数为6,干冰中CO2分子的配位数为12
B.干冰晶胞中CO2分子之间作用力与金刚石晶胞中碳原子间作用力不同
C.若金刚石的晶胞边长为acm,其中两个最近的碳原子之间的距离为cm
D.Cu的晶胞参数为acm,NA为阿伏伽德罗常数的值,Cu晶胞的密度为g·cm-3
【答案】C
【详解】A.NaCl晶体中Na+的配位数为6,干冰中CO2分子的配位数,A正确;
B.干冰晶胞中CO2分子之间存在范德华力,金刚石晶胞中碳原子间的静电作用为共价键,其作用力不同,B正确;
C.若金刚石的晶胞边长为acm,其中两个最近的碳原子之间的距离为晶胞体对角线长度的,即acm,C错误;
D.Cu晶胞中含有Cu原子个数为:,晶胞参数为acm,NA为阿伏伽德罗常数的值,Cu晶胞的密度为g·cm-3,D正确;
故选C。
12.(22-23高二下·安徽亳州涡阳县第二中学等校·期末)以下是几种晶体的结构模型。下列说法正确的是
A.晶体中,每个晶胞中含有4个分子
B.晶胞中,每个周围与其最近且等距的有8个
C.晶胞中,若晶胞棱长为a,则与的最短距离为
D.干冰晶体熔化时破坏化学键有范德华力和共价键
【答案】B
【详解】A.晶体中,每个晶胞中均摊4个、4个,不存在分子,A错误;
B.由晶胞结构可知每个周围与其最近且等距的有8个,则每个周围与其最近且等距的有8个,B正确;
C.晶胞中,若晶胞棱长为a,则与的最短距离为体对角线的四分之一,即,C错误;
D.干冰晶体熔化时不会破坏化学键,仅破坏范德华力,D错误;
故选:B。
13.(22-23高二下·安徽合肥合肥第一中学·期末)钙钛矿(,晶胞如图a所示)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为和有机碱离子,其晶胞如图所示:
下列说法中不正确的是
A.晶体所含化学作用力为离子键和共价键
B.有机碱中原子的杂化轨道类型是
C.晶体的配位数为12
D.与图中的空间位置相同
【答案】A
【详解】A.根据图示,晶体由Ca2+、Ti4+、O2-构成,只含离子键,故A错误;
B.有机碱中原子形成4个σ键,无孤电子对,N原子杂化轨道类型是,故B正确;
C.晶体中离最近且距离相等的O2-有12个,的配位数为12,故C正确;
D.位于I-围成的正八面体中心,图中位于O2-围成的正八面体中心,所以空间位置相同,故D正确;
故选A。
14.(22-23高二下·安徽滁州·期末)下图为几种晶体或晶胞的结构示意图。下列说法错误的是
A.1mol冰晶体中含有氢键数目为2NA
B.四种晶体的熔点高低为:金刚石>MgO>冰>碘单质
C.碘晶体属于分子晶体,每个碘晶胞中实际占有8个碘原子
D.金刚石属于共价晶体,每个碳原子周围距离最近的碳原子数为4
【答案】B
【详解】A.这是一个无线延伸的网状结构,找出它的单元就行,找一个水分子(也可以说是冰晶)把四周的氢键切两半,最后就会得到4个半根的氢键,也就是两个,则1mol冰晶体中含有氢键数目为2NA,A正确;
B.熔点的一般规律:共价晶体>离子晶体>分子晶体,冰属于分子晶体,碘单质为分子晶体,室温下碘为固体、水为液体,MgO属于离子晶体,金刚石是共价晶体,则四种晶体的熔点高低为:金刚石>MgO>碘单质>冰,B错误;
C.碘晶体属于分子晶体,用均摊法可知平均每个晶胞中有个碘分子,即有8个碘原子,C正确;
D.金刚石属于共价晶体,其中每个碳原子与紧邻4个其它C原子结合,则每个碳原子周围距离最近的碳原子数为4,D正确;
故选B。
15.(22-23高二下·安徽宿州灵璧第一中学·期末)麦芽糖水解及产物检验实验步骤如下,
步骤1:取1mL20%的麦芽糖溶液,加入3~5滴稀硫酸,水浴加热。
步骤2:向步骤1所得溶液中加入NaOH溶液调节pH至碱性。
步骤3:再加入少量新制备的Cu(OH)2,加热,观察到生成砖红色沉淀。
下列有关说法正确的是
A.步骤1中稀硫酸是麦芽糖水解的重要反应物之一
B.上图所示的Cu2O晶胞中铜原子的配位数为2
C.上述实验可证明麦芽糖未完全水解
D.上述实验可证明麦芽糖水解一定有还原性糖生成
【答案】B
【详解】A.步骤1中稀硫酸是麦芽糖水解的催化剂,而不是反应物,选项A错误;
B.在上图中白球个数是8×+1=2,黑球个数是4,黑球与白球个数比为4:2=2:1,所以黑球表示Cu+,白球表示O2-,根据图示可知:每个Cu+与2个O2-结合,所以Cu2O晶胞中铜原子的配位数为2,选项B正确;
C.麦芽糖及水解产生的葡萄糖都具有还原性,因此上述实验不能证明麦芽糖已水解完全,选项C错误;
D.麦芽糖本身具有还原性,因此上述实验不能证明麦芽糖发生了水解反应,产生了具有还原性糖,选项D错误;
答案选B。
1.(23-24高二下·安徽淮北国泰中学·期末)按要求回答下列问题:
(1)现有六种有机物,回答下列问题:
A.;B.;C.;D.;E. ;F.。
①A物质中含有的官能团名称为 。
②上述化合物中互为同分异构体的是 (填标号)。
(2)青蒿素(分子式为)是目前最有效的抗疟疾药物,可从黄花蒿茎叶中提取。它是无色针状晶体,可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,难溶于水,熔点为156℃~157℃,热稳定性差。常见的提取方法如下:
下列玻璃仪器中在操作Ⅰ中需要使用的有 (填标号),操作Ⅱ为 。
(3)GaN、GaP、GaAs熔融状态均不导电,据此判断它们是 (填“共价”或“离子”)化合物。它们的晶体结构与金刚石相似,其熔点如下表所示,试分析GaN、GaP、GaAs的熔点依次降低的原因: 。
物质
GaN
GaP
GaAs
熔点/℃
1700
1480
1238
(4)氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物,N原子部分填充在Mo原子立方品格的八面体空隙中,晶胞结构如图所示,其中氮化钼晶胞参数anm,阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度为 (设阿伏加德罗常数的值为,用含a、的代数式表示)。
【答案】(1) 碳碳双键、羟基 A和C
(2) BD 蒸馏
(3) 共价 它们均为共价晶体,由于N、P、As的原子半径依次增大,故、、的键长依次增大,共价键越长,键能越小,熔点越低
(4)
【详解】(1)通过观察 A 物质中含有碳碳双键和羟基,故答案为:碳碳双键和羟基;同分异构体为分子式相同而结构不同的物质,故为A和C;
(2)操作Ⅰ为分离固液的操作,是过滤,需要烧杯、漏斗、玻璃棒,选BD;Ⅱ为蒸馏分离物质的操作;
(3)GaN、GaP、GaAs熔融状态均不导电,说明它们中没有那、阳离子,故据此判新它们是共价化合物,它们的晶体结构与金刚石相似,说明它们均为原子(共价)晶体,GaN、GaP、GaAs熔点分别为1700℃、1480℃、1238℃,且N、P、As原子半径增大,Ga-N 、Ga-P、Ga-As键长逐渐增大,键能减小,断裂化学键需要的能量小,因此熔点降低;故答案:它们均为共价晶体,由于N、P、As的原子半径依次增大,故、、的键长依次增大,共价键越长,键能越小,熔点越低;
(4)由题图信息知,Mo原子位于晶胞的顶角和面心,1个晶胞含有Mo原子的个数为,N原子位于晶胞的棱上和体心,1个晶胞含有N原子的个数为,故氮化钼的化学式为;氮化钼晶胞边长为anm,晶体的密度为:。
2.(23-24高二下·安徽蚌埠·期末)金属锂及其化合物具有重要的应用价值。金属锂可应用于生产电池;可用于特种玻璃、陶瓷、医药等领域;为常见的储氢材料。回答下列问题
(1)基态氧原子价层电子轨道表示式 。氧元素位于元素周期表的 区。
(2)、中所含非金属元素的电负性由小到大的顺序为 (用元素符号表示);中阴离子的中心原子的杂化轨道类型为 ,阴离子的空间构型为 。
(3)具有反萤石结构,晶胞如图所示。已知晶胞参数为anm,阿伏加德罗常数的值为,则的密度为 (列出计算式)。
【答案】(1) p
(2) 杂化 V形(或角形)
(3)或
【详解】(1)
基态氧原子为8号元素,最外层6个电子,故价层电子轨道表示式;氧元素位于元素周期表的p区;
(2)Li2O、LiNH2中所含非金属元素为H、N、O,同周期从左至右电负性逐渐增大,电负性:O>N,N和H形成的化合物如NH3,N为-3价,H为+1价,故电负性N>H,所以H、N、O的电负性由小到大的顺序为;LiNH2中的阴离子中心原子N的价层电子对数n=2+(6-1×2)=4,杂化轨道类型为sp3杂化,空间构型为V形(或角形);
(3)根据图像可以看出,一个晶胞内Li的数目为8,O占据 6个面心和 8个顶点数目为×6+×8=4,阿伏加德罗常数的值为NA,因此晶胞的质量为,已知晶胞参数为anm,则,故密度为。
3.(23-24高二下·安徽合肥百花中学·期末)使用铜基催化剂(Cu/ZnO/Al2O3) ,以CO2和H2合成CH3OH是大规模实现低碳减排和清洁能源再生产的有效路径。回答下列问题:
(1)Cu的价电子排布图 。
(2)CO2的空间构型为 ;CH3OH分子中O的杂化轨道类型是 ,
(3)CO2、H2和CH3OH中,属于极性分子的是 ,由非极性键结合成的非极性分子是
(4)CH3OH的沸点(64.7℃)大于 CH₃SH(7.6℃),其原因是 。
(5)立方 CuO 晶胞结构如图所示。其中 Cu2+的配位数为 。NA 代表阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为a pm,则其晶体密度为 g·cm-3。
【答案】(1)
(2) 直线形 sp3
(3) CH3OH H2
(4)大于
(5) 6
【详解】(1)
Cu为29号元素,价电子排布图为:;
(2)CO2的中心原子C的价层电子对数为2,没有孤电子对,空间构型为直线形;CH3OH分子中O的价层电子对数为4,杂化轨道类型是sp3;
(3)
CO2和H2均为直线形分子,CO2是由极性键形成的非极性分子,H2是由非极性键形成的非极性分子,CH3OH的结构式为,是由极性键形成的极性分子;
(4)CH3OH分子间可以形成氢键,而CH3SH分子间不能形成氢键,故CH3OH的沸点大于CH3SH;
(5)由晶胞结构图可知,以左下角铜离子为例,在x、y、z轴上各有2个相邻且最近的氧离子,故其中Cu2+的配位数为6。根据“均摊法”,晶胞中含个Cu2+、个O2-,则晶体密度为。
4.(23-24高二下·安徽滁州·期末)高性能碳化硅增强铝基复合材料应用在机器人引擎推杆上,在我国的航天事业快速发展中发挥了重要作用。回答下列问题:
(1)基态原子的价电子排布图为 ,三种元素电负性由大到小的顺序为 。
(2)下列状态铝的原子或离子,电离失去最外层一个电子所需能量最大的是 。
a. b. c. d.
(3)三乙基铝熔点:是一种金属有机物,可做火箭燃料。三乙基铝分子中含有键 个,三乙基铝中铝原子的杂化方式是 。
(4)碳化硅晶胞结构如图所示。
①碳化硅晶体的熔点比金刚石 (选填“高”或“低”),原因是 。
②若晶体的晶胞参数为,为阿伏加德罗常数的值,则晶体的摩尔体积为 (用含和a的式子表示)。
【答案】(1)
(2)c
(3) 21
(4) 低 均为共价晶体,原子半径大,键长大于键,键能小易断裂,熔点比金刚石低
【详解】(1)
基态原子的价电子排布图为;电负性同一周期从左到右逐渐增大,同一主族从上到下逐渐减小,因此三种元素电负性由大到小的顺序为;;故答案为:;;
(2)根据电子排布式可知,b为基态铝原子,a、d为激发态铝原子,c为Al3+,Al3+再失去最外层一个电子所需能量最大,因为是全满排布最稳定,故选c;
(3)乙基与铝之间为键,乙基内部C-C,C-H之间也是键,故含有的键个数为7×3=21个,铝与乙基形成三个键,其杂化方式为;故答案为:21;;
(4)①碳化硅晶体的熔点比金刚石低,因为同为原子晶体,原子半径大,键长大于键,Si-C键键能小易断裂,熔点比金刚石低;故答案为:低;均为共价晶体,原子半径大,键长大于键,键能小易断裂,熔点比金刚石低;
②据均摊法可算出一个晶胞中含有的Si和C原子数分别为:、4,晶体的摩尔体积为1molSiC的体积:=,故答案为:。
5.(23-24高二下·安徽宣城·期末)水合硼酸锌(,化学式,不溶于冷水)在阻燃方面具有诸多优点。以铁硼矿(主要成分为,以及少量和等)和菱锌矿(主要成分为和等)为原料制备水合硼酸锌的工艺流程如下:
已知:该工艺条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示:
金属离子
开始沉淀
1.9
7.0
3.0
6.2
8.9
完全沉淀
3.2
9.0
4.7
8.0
10.9
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,与硫酸反应的离子方程式为 。
(2)滤渣1的主要成分为 (填化学式)。
(3)“二次调”时的范围为 。
(4)“制备”水合硼酸锌的化学方程式为 。
(5)①硼酸在水中的电离类似于氨气在水中的电离:。请写出硼酸的电离方程式 。
②硼酸纯度测定。准确称取硼酸样品于锥形瓶中,加入适量甘露醇和去氧蒸馏水,再滴几滴酚酞溶液,用溶液滴定至溶液呈粉红色,重复实验2次,平均消耗溶液。该硼酸样品的纯度为 。
(6)硒化锌是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图所示,该晶胞中硒原子位于由锌原子构成的 (结构)中;若该晶胞密度为,硒化锌的摩尔质量为代表阿伏加德罗常数的值,则晶胞边长为 。
【答案】(1)
(2)
(3)8.0≤pH<8.9
(4)或
(5)
(6) 正四面体
【分析】铁硼矿和菱锌矿加稀硫酸酸浸,其中的主要成分Mg2B2O5‧H2O转化成硫酸镁和硼酸,碳酸锌转化为硫酸锌,而氧化铁转化为硫酸铁、氧化亚铁转化为硫酸亚铁、氧化铝转化成硫酸铝,二氧化硅不溶也不反应,成为滤渣1,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶分离得出粗硼酸和滤液,所得滤液中加过氧化氢氧化亚铁离子成铁离子,然后加浓氨水,第1次调pH到 6.0,使铝离子和铁离子转化为氢氧化铝和氢氧化铁沉淀除去,接着第2次调pH,使锌离子转化为氢氧化锌沉淀,镁离子不沉淀得到含镁离子的盐溶液,把得到的氢氧化锌焙烧以后和粗硼酸,在95℃条件下,经过一系列反应制备水合硼酸锌;据此分析回答问题。
【详解】(1)铁硼矿和菱锌矿加稀硫酸酸浸,其中的主要成分Mg2B2O5‧H2O转化成硫酸镁和硼酸,反应的离子方程式为;
(2)铁硼矿和菱锌矿加稀硫酸酸浸,其中的主要成分Mg2B2O5‧H2O转化成硫酸镁和硼酸,而氧化铁转化为硫酸铁、氧化亚铁转化为硫酸亚铁、氧化铝转化成硫酸铝,二氧化硅不溶也不反应,成为滤渣1,所以滤渣1的主要成分为SiO2;
(3)根据表格中所给各金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH可知,加浓氨水,第1次调pH到 6.0,目的是使铝离子和铁离子转化为氢氧化铝和氢氧化铁沉淀除去;第2次调pH,目的是使镁离子不沉淀留在滤液中,而使锌离子完全转化为氢氧化锌沉淀,以此分离镁离子和锌离子,根据表格所给金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH可知,pH范围为8.0≤pH<8.9;
(4)氢氧化锌焙烧以后和粗硼酸,在95℃条件下,经过一系列反应制备水合硼酸锌,“制备”水合硼酸锌的化学方程式为或;
(5)①硼酸在水中的电离类似于氨气在水中的电离,故硼酸的电离方程为;
②根据题目所给信息,考虑硼酸电离方程,故硼酸与氢氧化钠反应的化学方程式为,两反应物物质的量用量是1:1,所以硼酸样品中纯硼酸质量为,则该样品纯度为;
(6)由晶胞结构图可知,该晶胞中硒原子位于由锌原子构成的正四面体结构中;根据硒化锌晶胞结构图可知,该晶胞中含有硒原子数为8×+6×=4,含有锌原子数为4,根据,所以,则晶胞参数为。
6.(23-24高二下·安徽芜湖·期末)碳族元素的单质和化合物有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)原子在形成化合物时,可采取多种杂化方式。杂化轨道中轨道成分越多,元素的电负性越强,连接在该原子上的原子越容易电离。下列化合物中,最有可能在碱性体系中形成阴离子的是___________(填标号)。
A. B. C. D.苯
(2)基态硅原子的价层电子排布式不能表示为,因为这违背了 (填标号)。
A.泡利原理 B.洪特规则 C.能量最低原理
(3)锗是一种良好的半导体材料,基态锗原子的核外电子排布式为 。
(4)单质与干燥的反应生成。常温常压下为无色液体,的空间构型为 ,其固体的晶体类型为 。
(5)理论计算预测,由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质为潜在的拓扑绝缘体材料。的晶体可视为晶体(晶胞如图a所示)中部分原子被和取代后形成。
图b为晶胞中部分原子被和取代后形成的一种单元结构,图c为的晶胞,的晶体中与距离最近的的数目为 ;该晶胞中粒子个数比 。若的最简式的摩尔质量为,则晶体的密度为 (设为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1)C
(2)B
(3)
(4) 正四面体形 分子晶体
(5) 4
【详解】(1)根据题意,杂化轨道中s轨道成分越多,元素的电负性越强,连接在该原子上的原子越容易电离。CH4中C为sp3杂化,乙烯和苯中C为sp2杂化,乙炔中C为sp杂化,乙炔中C原子杂化轨道s轨道成分多,故在碱性溶液中最容易形成阴离子的是乙炔,答案选C;
(2)基态硅原子的价层电子排布式不能表示为,p轨道的两个电子应该优先分占不同的轨道且保持自旋方向相同,违背了洪特规则,答案选B;
(3)锗位于第4周期第IVA族,基态锗原子的核外电子排布式为;
(4)中Sn原子的价层电子对数为:,空间构型为正四面体形,常温常压下为无色液体,固体的晶体类型为:分子晶体;
(5)由图可知,的晶体中与距离最近的的数目为4;Hg原子个数为:,Ge原子个数为:,Sb原子个数为:8,故该晶胞中粒子个数比;晶体的密度为:。
7.(23-24高二下·安徽芜湖·期末)在普通铝中加入少量和后,形成一种称为拉维斯相的微小晶粒,其分散在中可使得铝材的硬度增加、延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机的主要材料。回答下列问题:
(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
(2)乙二胺是一种有机化合物,分子中氮的杂化类型是 。乙二胺能与、等金属离子形成稳定环状离子,其原因是 ,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是 (填“”或“”)。
(3)一些氧化物的熔点如下表所示:
氧化物
熔点/℃
1570
2800
解释表中氧化物之间熔点差异的原因 。
(4)图(a)是的拉维斯结构,以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,原子之间最短距离 ,原子之间最短距离 。设阿伏加德罗常数的值为,则的密度是 (列出计算表达式)。
【答案】(1)A
(2) 乙二胺的两个提供孤对电子给金属离子形成配位键
(3)、均为离子晶体,所带电荷多,所以的熔点高于
(4)
【详解】(1)B和C为Mg原子,B为基态,C为激发态,Mg第二电离能大于第一电离能,A为Mg+,的基态,D为Mg+的激发态,A能量最低,故失去最外层一个电子所需能量最大,故选A;
(2)乙二胺,分子中氮原子形成3个键,一个孤电子对,故杂化类型是sp3杂化;乙二胺能与、等金属离子形成稳定环状离子,其原因是:乙二胺的两个提供孤对电子给金属离子形成配位键;原子半径大,与乙二胺中N原子形成的配位键原子轨道重叠程度大,化合物稳定性相对较高;
(3)表中氧化物之间熔点差异的原因:、均为离子晶体,所带电荷多,所以的熔点高于;
(4)如图所示,铜原子之间的最短距离为面对角线的,为;Mg原子之间的最短距离为体对角线的,为;根据截面图可知Cu原子全部在内部,共16个,化学式为,晶胞中Mg原子个数为8,晶体密度为:。
8.(23-24高二下·安徽·期末)我国科学家利用第一性原理计算研究了的超导和拓扑性质。请回答下列问题:
(1)Te为第5周期ⅥA族元素,则其价层电子轨道表示式为 ,与其同周期的左右相邻的两种元素分别为Sb和I,则这三种元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(2)Cs以及其他碱金属离子均可与冠醚形成超分子,从而进行“分子识别”。冠醚为一系列物质,如(21-冠-7)可识别。
①21-冠-7分子中发生杂化的原子有 个。
②键角1 (填“大于”“小于”或“等于”)键角2。
(3)金属钛被誉为“未来金属”,工业上电解熔融制备钛,使用无法制备,已知和的熔沸点数据如下表:
物质
熔点/℃
1840
沸点/℃
136.4
2900
试解释的熔沸点高于的原因: 。
(4)超导体的六方晶胞结构如图所示:
则该晶体的化学式为 ,若晶胞参数分别为apm和bpm,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体的密度为 (用含a、b、的代数式表示)。
【答案】(1) I>Sb>Te
(2) 21 小于
(3)TiO2为共价晶体,TiCl4为分子晶体,分子间作用力弱于化学键
(4)
【详解】(1)
Te为第5周期ⅥA族元素,最高能层序数等于所在周期,主族元素的价层电子数等于族序数,则其价层电子轨道排布式为5s25p4,轨道表示式为:;
同周期主族元素从左往右第一电离能逐渐增大,但由于第ⅤA族为半充满状态,较稳定,因此第一电离能较大,则这三种元素第一电离能由大到小的顺序为I>Sb>Te。
(2)①“冠醚”命名规则是“环上原子的个数-冠(醚)-氧原子的个数”,21-冠-7分子中环上共21个原子,其中有7个氧原子,碳原子和氧原子均是以单键形式成键,因此均发生杂化,21-冠-7分子中发生杂化的原子有21个;
②键角1含有两根共价键,为杂化,O原子还含有两对孤电子对,结构接近V形,而键角2含有四根共价键(有两根是C-H),为杂化,C原子没有孤电子对,结构为四面体形,孤电子对数越多,则键角越小,可知键角1小于键角2。
(3)结合熔点信息可知TiO2为共价晶体,TiCl4为分子晶体,分子晶体通过分子间作用力结合而成,分子间作用力弱于化学键,因此,TiO2的熔沸点高于TiCl4,故答案为:TiO2为共价晶体,TiCl4为分子晶体,分子间作用力弱于化学键。
(4)根据晶胞结构可知,Cs位于顶点,根据均摊法,结构中为60°,含有,Ti位于面上和体心,含有,Te位于棱上和体心,含有,x:y:z=1:3:5,则该晶体的化学式为;
该晶胞的密度为:。
9.(23-24高二下·安徽县中联盟·期末)铁元素在人体健康和新材料研发中有重要的应用。
血红素是铁卟啉化合物,是血红蛋白的辅基。其分子结构是以为中心的配位化合物,如下图1所示:
(1)基态的价电子排布式为 ;血红素分子中的配位数为 。
(2)一种最简单的卟啉环结构如图2所示,回答下列问题:
①卟啉分子中所有原子共平面,则N原子的杂化方式为 ;
②卟啉中各元素电负性由大到小的顺序为 ;
③卟啉分子在酸性环境中配位能力会 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(3)甘氨酸亚铁是一种补铁剂,能改善缺铁性贫血。甘氨酸具有两性,若甘氨酸分子中碳上一个氢原子被氯取代,则其碱性会 (填“增强”、“减弱”或“不变”);其原因是 。
(4)铁的某些化合物可用于制备新科技材料,下图是一种化合物的立方晶胞,其边长为a nm。
①已知A点的原子坐标参数为,B点为,则C点的原子坐标参数为 ;
②该晶胞的密度为 (列出计算表达式即可,为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1) 4
(2) N>C>H 减弱
(3) 减弱 氯原子为吸电子基,使得氨基N给出电子对的能力减弱,结合的能力减弱
(4) (或)
【详解】(1)基态Fe的价电子排布式为,失去最外层2个电子,价电子排布式为,有四个N原子与形成配位键,配位数为4;
(2)①其N原子的电子轨道分布为1s22s22p1,在这些电子中,2s轨道中的一个电子跃迁到2p轨道中,形成2s12p2的稳定状态,故其轨道杂化方式为sp2杂化;
②元素的电负性越大,表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强,C、N、H三种元素中N元素得电子能力最强,其次是C,最后是H,故电负性大小顺序为N>C>H;
③在酸性环境中,卟啉分子中部分N会与形成配位键,部分N上无孤电子对,与其他原子配位能力减弱;
(3)由于氯原子为吸电子基,使得氨基N给出电子对的能力减弱,结合的能力减弱,故甘氨酸的碱性减弱;
(4)①根据晶胞结构,A点的原子坐标参数为,B是面心,B点为,C是体心,则C点的原子坐标参数为;
②立方晶胞顶角粒子占,面上粒子占,晶胞内部粒子为整个晶胞所有,一个晶胞中含有的个数为,的个数为,的个数为1,的摩尔质量为,晶胞参数a nm,故晶胞的密度。
10.(23-24高二下·安徽亳州·期末)镓及其化合物在合金工业、制药工业、电池工业有广泛的应用。回答下列问题:
(1)镓与铝是同主族元素,性质相似。基态Ga原子价电子的轨道表示式 ;一定条件下,可与反应生成盐,写出该反应的化学方程式 。
(2)镓的卤化物熔点如表所示:
物质
熔点/℃
1000
78
124
213
其中属于离子晶体的是 ;熔点的原因是 。
(3)一种含镓的药物合成方法如图所示;
化合物Ⅰ中C原子的杂化方式为 ;化合物Ⅱ中Ga的配位数为 ,Ⅱ中x= 。
(4)如图是氮化镓的一种晶胞结构,若晶体结构中Ga和N的最短距离为xnm,则晶体的密度为 。
【答案】(1)
(2) 、均为分子晶体,相对分子质量,分子间作用力
(3) 6 1
(4)
【详解】(1)
镓与铝是同主族元素,基态Ga原子价电子为4s24p1,轨道表示式,镓与铝性质相似,可与溶液反应生成Na[Ga(OH)4],该反应的化学方程式;
(2)GaF3由于电负性差值过大,导致其为离子晶体,熔点最高,对于分子晶体,分子间作用力随着相对分子质量依次增大,熔点依次增大,由于、均为分子晶体,相对分子质量,分子间作用力,则熔点;
(3)由图可知,化合物Ⅰ中环上C原子形成3个σ键,其杂化方式为sp2杂化,化合物Ⅱ中Ga的配位数为6,Ga为+3价,配体为-2价,配体共2个,所以整个配离子显-1价,则x=1;
(4)该晶胞中N在体内有4个,Ga位于顶点和面心个数为,晶胞质量为,结合晶胞结构可知Ga和N的最短距离为体对角线的四分之一,则,则晶胞参数a=,晶胞体积为:;则晶体的密度g/cm3。
11.(23-24高二下·安徽六安毛坦厂中学·期末)钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”,制备金属钛的一种流程如图。回答下列问题:
(1)基态钛原子的价层电子排布式为 ,其原子核外共有 种运动状态不相同的电子。
(2)已知在通常情况下是无色液体,熔点为-37℃,沸点为136℃,则的晶体类型是 。
(3)纳米是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如图1所示。化合物乙的沸点明显高于化合物甲的,主要原因是 。化合物乙中采取杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。
(4)硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子,结构如图2所示。该阳离子的化学式为 。
(5)钙钛矿晶体的结构如图3所示。钛离子位于立方晶胞的顶角,被 个氧离子包围成配位八面体;钙离子位于立方晶胞的体心。钙钛矿晶体的化学式为 。
【答案】(1) 22
(2)分子晶体
(3) 化合物乙能形成分子间氢键
(4)[或]
(5) 6
【详解】(1)钛的原子序数为22,基态钛原子的价层电子排布式为;钛在元素周期表第四周期第ⅣB族,原子序数为22,则核外电子数为22,原子核外共有22种运动状态不相同的电子;
(2)由于在通常情况下是无色液体,熔、沸点较低,说明其组成微粒间的作用力很微弱,属于范德华力,故固态属于分子晶体;
(3)由于化合物乙中存在-NH2,则化合物乙分子间能形成氢键,故其沸点明显高于化合物甲;化合物乙中采取杂化的原子为C、N、O,在同一周期中,元素的第一电离能通常随着原子序数的增加而增加,但第IIA族和第VA族的元素,它们的第一电离能大于其相邻元素,第一电离能由大到小的顺序为;
(4)由硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合结构图,可知该阳离子中Ti与O的原子数之比为1:1,Ti为+4价,O为-2价,故该阳离子的化学式为[或];
(5)由钙钛矿晶体的结构,可知钛离子位于立方晶胞的顶角,被6个氧离子包围成配位八面体;钙离子位于立方晶胞的体心,被12个氧离子包围,晶胞中的12个边长上各有一个氧离子,根据均摊法,可知每一个晶胞中1个钙离子、1个钛离子()和3个氧离子(),故该钙钛矿晶体的化学式为。
12.(23-24高二下·安徽六安毛坦厂中学·期末)ZnO能溶解在由氯化铵和氨水组成的缓冲溶液中,发生的反应为。回答下列问题:
(1)基态锌原子的价层电子轨道表示式为 ,基态锌原子的核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为 。
(2)N、O元素的第一电离能大小关系是 ,理由是 。
(3)中不存在的化学键有 (填字母)。
A.金属键 B.离子键 C.极性键 D.配位键 E.非极性键
(4)中氮原子的杂化方式为 ,分子中的键角: (填“大于”或“小于”)。
(5)工业上可以闪锌矿(主要成分是ZnS)为原料制备锌,ZnS的晶胞结构如图,则锌的配位数为 ;已知晶胞参数为a cm,则该晶体的密度为 (写出计算式,设阿伏加德罗常数的值为)。
【答案】(1) 球形
(2) N>O N元素的2p轨道是半充满状态,比较稳定
(3)AE
(4) 小于
(5) 4
【详解】(1)
基态锌原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,基态锌原子的价层电子轨道表示式为,;基态锌原子的核外占据最高能层为s屋,电子云轮廓图形状为球形;
(2)元素位于同一周期,同周期元素第一电离能从左至右存在逐渐增大的趋势,第ⅡA、ⅤA族第一电离大于邻近元素,第一电离能大小关系是N>O;理由是N元素的2p轨道是半充满状态,比较稳定;
(3)晶体中与形成离子键,与之间形成配位键,中N-H形成极性共价键,晶体中不存在金属键、非极性键,故答案为:AE;
(4)价层电子数:,杂化方式为sp3,含有一对孤电子对; 价层电子数:,杂化方式为sp3,含有两对孤电子对,孤电子对越多,键角越小,小于;
(5)由晶胞结构可知,每个硫离子周围有四个锌离子,由氯化锌的化学式可知,每个锌离子周围有四个硫离子,锌离子的配位数为4,晶胞中位于顶点和面心的锌离子的个数为8×+6×=4,位于体内的硫离子个数为4,设晶胞的密度为dg/cm3,由晶胞质量公式可得:a3d=,解得d=;
13.(23-24高二下·安徽智学大联考·皖中名校联盟 合肥第八中学·期末)镍、铬、铜及其化合物在工业上有广泛的应用,从电镀污泥[含有和等]中回收制备和其它金属及其化合物的工艺流程如图所示。
已知:“萃取”可将金属离子进行富集与分离,原理如下:,回答下列问题:
(1)基态铬原子的价层电子排布式为 ;元素位于周期表的 区。
(2)滤渣I和滤渣Ⅱ的主要成分分别为 、 (填化学式)。
(3)反萃取加入试剂A的最佳选择为 。
a.盐酸 b.溶液 c.溶液 d.
(4)“反萃取”得到的溶液,在碱性条件下可被氧化生成沉淀,该反应的离子方程式为 。
(5)镍能形成多种配合物,其中是无色挥发性液体,是红黄色单斜晶体。的熔点高于的原因是 。晶体中不存在的作用力有 。
A.离子键 B.范德华力 C.极性键 D.金属键
(6)超导材料在电力、交通、医学等方面有着广泛的应用,某含和C三种元素的晶体具有超导性,该晶体的晶胞结构如图所示:
①距离原子最近的原子有 个。
②已知该晶胞的边长为,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为 。
【答案】(1) ds
(2)
(3)c
(4)
(5) 为离子晶体,熔化破坏离子键,离子键键能大,故熔沸点高,为分子晶体,熔化破坏分子间作用力,分子间作用力小,故熔沸点小 AD
(6) 4
【分析】电镀污泥加入稀硫酸酸浸, 、、、生成相应的金属阳离子,不反应,则滤渣I的主要成分为,电解得到金属铜,加入碳酸钠 调pH除去铁元素,得到,再加入磷酸钠除去铬元素,经过萃取与反萃取富集镍元素,经过一系列操作得到。
【详解】(1)Cr为第24号元素,其基态原子的价层电子排布式为,Cu为第29号元素,其基态原子的价层电子排布式为,属于元素周期表的ds区,故答案为:;ds。
(2)根据分析知,滤渣I的主要成分为;滤渣Ⅱ的主要成分。
(3)根据(水相)+2RH(有机相)(有机相)(水相),反萃取要增大氢离子浓度,还要不引入杂质,所以A为(或硫酸),故答案为:c。
(4)根据得失电子守恒、原子守恒可得:。
(5)K2[Ni(CN)4]为离子晶体,熔化破坏离子键,离子键键能大,故熔沸点高,Ni(CO)4为分子晶体,熔化破坏分子间作用力,分子间作用力小,故熔沸点小;
是无色挥发性液体,可知沸点低得出其晶体类型为分子晶体,结合组成分析,不存在的作用力为离子键(不属于离子晶体),也不存在金属键(不属于金属晶体),选AD。
(6)依图所示的立方体晶胞中,Mg原子位于顶点,Ni原子位于面心,而C位于体心。
①每个立方体晶胞中,Ni原子最近的Mg原子个数为4,故答案为:4;
②每个立方体晶胞中,各原子的数目为:N(Mg)=,N(Ni)==3,N(C)=1,故化学式应为:MgNi3C,。故答案为:。
14.(23-24高二下·安徽阜阳·期末)化工专家侯德榜先生发明的“侯氏制碱法”为我国的制碱工业作出了突出贡献,在人类的化工史上写下了光辉一页。
(1)工业上通常采用铁触媒作催化剂,在400∼500℃和10MPa∼30MPa的条件下合成氨,制备时及时将氨气液化从平衡混合物中分离出去,目的是 。
(2)上述流程中为什么要先“吸氨”再“碳酸化”?试解释原因: 。“碳酸化”时发生反应的化学方程式为 。
(3)俗称纯碱,其水溶液呈碱性,试用离子方程式解释原因: 。
(4)室温下溶液,则在水溶液中的电离程度 (填“>”“<”或“=”)水解程度。
(5)NaCl晶胞结构如图,在NaCl晶胞中,与等距且最近的有 个,与等距且最近的有 个。NaCl晶体硬度较大,熔点较高,是因为微粒间存在较强的 。
【答案】(1)减少生成物浓度,促进平衡正移
(2) 先“吸氨”,溶液呈碱性,能吸收更多的,生成高浓度的,有利于析出 (或,)
(3)、
(4)<
(5) 6 12 离子键
【分析】“侯氏制碱法”的基础原料是二氧化碳、氨气和饱和食盐水,反应的原理如下:Ⅰ.(由于该反应中生成的NaHCO3过多,而水又溶解不完,所以NaHCO3会首先以固体沉淀物的形式从水中结晶析出);Ⅱ. 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑
【详解】(1)工业上通常采用铁触媒作催化剂,在400∼500℃和10MPa∼30MPa的条件下合成氨,制备时及时将氨气液化从平衡混合物中分离出去,目的是减少生成物浓度,促进平衡正移。故答案为:减少生成物浓度,促进平衡正移;
(2)上述流程中先“吸氨”再“碳酸化”的原因:先“吸氨”,溶液呈碱性,能吸收更多的,生成高浓度的,形成饱和溶液,有利于析出。“碳酸化”时发生反应的化学方程式为(或,)。故答案为:先“吸氨”,溶液呈碱性,能吸收更多的,生成高浓度的,有利于析出;(或,);
(3)属于强碱弱酯盐,水解后其水溶液呈碱性,用离子方程式解释原因:、。故答案为:、;
(4)电离呈酸性,水解呈碱性,室温下溶液,则在水溶液中的电离程度<水解程度。故答案为:<;
(5)NaCl晶胞结构如图,在NaCl晶胞中,与等距且最近的有6个,与等距且最近的有12个。NaCl晶体硬度较大,熔点较高,是因为微粒间存在较强的离子键。故答案为:6;12;离子键。
15.(22-23高二下·安徽阜阳·期末)某铬贫矿主要成分为亚铬酸亚铁 Fe(CrO2)2,还含有 Fe2O3、MgO、 Al2O3,采用次氯酸钠法处理矿石并制备 CrO3的工艺流程如图,已知“氧化浸出”时铁以最高价氧化物存在。
(1)Cr 的价电子排布式为 。
(2)“氧化浸出”过程中 Fe(CrO2)2转化为 Na2CrO4的化学方程式为 。
(3)“电解”过程中生成的化合物I为 ,“沉铝”过程中生成的化合物Ⅱ为 。
(4) “沉铝”过程中生成 Al(OH)3的离子方程式为 。
(5) “混合”后要进行过滤与洗涤,简述实验室中洗涤沉淀的操作: 。
(6)金属铬的晶胞如图所示,晶胞边长为a pm,则该晶胞的密度ρ = g·cm-3(写出计算表达式即可)
【答案】(1)3d54s1
(2)或
(3) NaOH NaHCO3
(4)
(5)沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流尽,重复 2~3 次
(6)
【分析】通过次氯酸钠将铬贫矿中Fe(CrO2)2氧化为Na2CrO4,电解后再通入二氧化碳即可生成重铬酸钠,之后在加入浓硫酸即可得到产物,以此解题。
【详解】(1)Cr为24号元素,其3d54s1;
(2)氧化浸出”时铁以最高价氧化物存在,故离子方程式为:或;
(3)由于电解时产生氢气和氯气,故产物会产生NaOH,“沉铝”时通入过量的CO2,产生NaHCO3;
(4)“沉铝”过程中,二氧化碳和次氯酸根离子反应生成氢氧化铝,离子方程式为:;
(5)过滤时洗涤沉淀的方法为:沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流尽,重复 2~3 次;
(6)根据晶胞结构可知,铬位于顶点和体心,则一个晶胞中含有2个铬原子,且晶胞边长为a pm,故其密度ρ = g·cm-3。
16.(22-23高二下·安徽宣城·期末)石墨烯液冷散热技术系我国首创,所使用材料石墨烯是一种二维碳纳米材料。
I.石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(图乙)
(1)写出构成石墨烯的碳基态原子电子排布式 ,图甲中,1号C与相邻C形成键的个数为 。
(2)图乙中,1号C的杂化方式是 ,若将图乙中所示的氧化石墨烯分散在中,则氧化石墨烯中可与形成氢键的原子有 (填元素符号)。
(3)由石墨烯转化的富勒烯与某金属M可制备一种低温超导材料,晶胞如图丙所示。该晶胞中M原子的个数为 ,该材料中M原子和C原子的最简个数比为 。
图丙
Ⅱ.
(4)T-碳的晶体结构可看作将金刚石中的碳原子用由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代所得,其硬度较大,原子间空隙较大,有利于做储能材料。金刚石和T-碳的晶胞如图所示。下列说法正确的是___________。
A.每个金刚石晶胞平均含有8个碳原子 B.T-碳是一种新型的含碳化合物
C.T-碳晶体属于共价晶体 D.T-碳中键角是
(5)晶体硅的结构跟金刚石相似,晶体硅中所含有硅硅单键的数目是 (为阿伏加德罗常数的值)
【答案】(1) 3
(2) O、H
(3) 12 1:20
(4)AC
(5)2NA
【详解】(1)构成石墨烯的碳基态原子电子排布式为;
图甲中,1号C与3个C原子形成共价键,所以1号C原子与相邻C形成σ键的个数为3个;
(2)图乙中,1号C与4个C原子形成4个σ键,所以1号C原子的杂化方式是sp3;氧化石墨烯中含有羟基,可与水分子间形成氢键,所以氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有H、O原子;
(3)C60分子位于顶点和面心,所以C60分子的个数是8×+6×=4,M原子位于晶胞的棱上与内部,共有12×+8=12个,所以该晶胞中M原子与C60分子的个数比是12:4=3:1,则M原子和C原子的最简个数比为12:460=1:20;
(4)A.根据均摊法可知,每个金刚石晶胞平均含有8个碳原子为8+6=8,选项A正确;
B.由题意知,T-碳由碳原子组成的单质,选项B错误;
C.T-碳的晶体结构可看做将金刚石中的碳原子用由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代所得,与金刚石结构相似,都为共价晶体,选项C正确;
D.T-碳的晶体结构中存在四个碳原子组成的正四面体结构单元,键角为60°,选项D错误;
答案选AC;
(5)每个Si原子形成4个Si - Si键,每个Si-Si键给1个Si原子的贡献率为,1mol晶体硅中含有硅硅单键为1mol4=2mol,即含有Si-Si键数目为2NA,故答案为: 2NA。
17.(22-23高二下·安徽亳州涡阳县第二中学等校·期末)钴的氧化物常用于制取催化剂和颜料等。以含钴废料(含和少量Fe,Al,Ca,Mg等的氧化物及活性炭)为原料制取钴的氧化物的流程如下。
已知:
①“浸取”后液体中阳离子主要有:、、、、、;
②钴与铁性质相似;不能氧化。
(1)在焙烧炉中,空气从炉底进入,矿石经粉碎后从炉顶加入,这样处理的目的是 。
(2)“浸取”过程加入的作用是 。
(3)写出“除铁铝”过程中氧化生成和的离子方程式为 。
(4)“除Ca、Mg”过程中,当时,溶液中、 (填“是”或“否”)已经除尽(当某离子浓度c≤1×10-5mol/L时,认为该离子已除尽)。[,]
(5)钴的一种氧化物的晶胞如图所示,该氧化物的化学式为 ,在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有 个,其晶体密度为 。
【答案】(1)增大固气接触面积,加快反应速率,提高原料利用率
(2)还原和
(3)
(4)否
(5) CoO 12
【分析】含钴废料焙烧后活性炭转化为二氧化碳,加入盐酸、亚硫酸钠浸取后加入氯酸钠氧化亚铁离子为铁离子,加入碳酸钠调节pH除去铁、铝离子;滤液加入氟化铵调节pH除去钙、镁;滤液加入催化剂萃取出后分液,有机层反萃取处理后最终得到钴的氧化物。
【详解】(1)在焙烧炉中,空气从炉底进入,矿石经粉碎后从炉顶加入,这样处理的目的是增大固气接触面积,加快反应速率,提高原料利用率。
(2)具有还原性,“浸取”过程加入的作用是还原和。
(3)“除铁铝”过程中氧化生成和的离子方程式为。
(4)当时,c(Ca2+)==>1×10-5mol/L、c(Mg2+)=>1×10-5mol/L ,则未除尽。
(5)根据“均摊法”,晶胞中含8×+6×=4个黑球、12×+1=4个白球,该氧化物的化学式为CoO;钴、氧各自周围等距最近的钴、氧原子数目是相同的,以体心白球为例,周围等距最近的白球为12个,故在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有12个;其晶体密度为=。
18.(22-23高二下·安徽合肥合肥第一中学·期末)氟在已知元素中电负性最大、非金属性最强,其单质在1886年才被首次分离出来。
键长/
121
148
(1)的核外电子排布式为 。
(2)氟氧化物的结构已经确定。
①依据数据推测键的稳定性: (填“>”或“<”)。
②中键角小于中键角,解释原因: 。
(3)是一种有特殊性质的氢化物。
①已知:氢键()中三原子在一条直线上时,作用力最强。测定结果表明,固体中分子排列为锯齿形,画出含3个的结构片段: 。
②溶剂中加入可以解离出和具有正四面体形结构的阴离子,写出该过程的离子方程式: 。
(4)工业上用茧石(主要成分)制备。晶体的一种立方晶胞如图所示。
①晶体中距离最近的有 个。
②晶体中与的最近距离为,阿伏加德罗常数值为。则该晶体的密度 (列出计算式)。
【答案】(1)1s22s22p6
(2) > F电负性大于氧,故OF2中O周围电子密度相对小于H2O中情形,斥力较小,键角变小
(3) +2HF=[BF4]- + H2F+
(4) 12
【详解】(1)核外有10个电子,核外电子排布式为1s22s22p6;
(2)①键长越长,键能越小,越不稳定,依据表格数据推测,键的稳定性:>。
②F电负性大于氧,故OF2中O周围电子密度相对小于H2O中情形,斥力较小,所以中键角小于中键角。
(3)①氢键()中三原子在一条直线上时,作用力最强。固体中分子排列为锯齿形,含3个的结构片段。
②溶剂中加入可以解离出和具有正四面体形结构的阴离子,该阴离子为BF ,该过程的离子方程式+2HF=[BF4]- + H2F+。
(4)①根据均摊原则,黑球数为4、灰球数为8,则灰球代表F-、黑球代表Ca2+,晶体中距离最近的有12个。
②晶体中与的最近距离为,则晶胞体对角线为4dnm,晶胞边长为 ,阿伏加德罗常数值为。则该晶体的密度。
19.(22-23高二下·安徽滁州·)氮、硅和铬及其相关化合物用途非常广泛。回答下列问题:
(1)基态N原子的核外电子排布式是 ,Cr位于元素周期表第四周期 族。
(2)K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,两种元素原子第一电离能的大小关系是K Cr(填“>”或“<”或“=”);的熔点(83℃)比的熔点(1100℃)低得多,这是因为 。
(3)Cr的一种配合物结构如图所示:
①阴离子的空间构型是 。
②配离子中,中心离子的配位数是 ,N与中心原子形成的化学键是 键。
(4)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图所示;该晶体类型是 ,该化合物的化学式是 。
【答案】(1) 1s22s22p3 VIB
(2) < 是分子晶体,是离子晶体
(3) 正四面体 6 配位
(4) 共价晶体 SiP2
【详解】(1)N是7号元素,根据核外电子排布规律,其核外电子排布式为1s22s22p3;Cr位于元素周期表第四周期VIB族;
(2)K和Cr都是第四周期元素,钾最外层只有1个电子容易失去电子,铬的价电子排布式是3d54s1,半充满较稳定,第一电离能大小关系是K<Cr;根据的熔点是83℃可知是分子晶体,而的熔点是1100℃,所以是离子晶体,离子晶体比分子晶体的熔沸点高得多;
(3)①阴离子中Cl原子的价层电子对数=,没有孤对电子,所以其空间构型是正四面体;
②由图可以看出铬原子附近有6个氮原子,因此配位数是6;N元素提供孤电子对,Cr提供空轨道,所以N与中心原子形成的化学键是配位键;
(4)该晶体是原子构成的空间网状结构的晶体,为共价晶体;该晶胞中Si原子个数=、P原子个数=8,Si、P原子个数之比=4:8=1:2,化学式为SiP2。
20.(22-23高二下·安徽安庆、池州、铜陵三·期末)据报道纳米晶在生物医学领域有很大需求。我国科研团队以作保护气,油酸等为溶剂,用氧化镉(CdO)和硒、硫前驱体制得纳米晶CdS、CdSe。回答下列问题:
(1)Cd与Zn同族,均位于元素周期表中 区;基态N原子电子排布式为 。
(2)O、S、Se的最简单氢化物沸点由高到低的顺序为 (填分子式)。
(3)比更易分解,由此可知键能N-H C-H(填“>”、“=”或“<”)。
(4)已知油酸结构简式为。油酸中各元素电负性由大到小的顺序为 ,其中碳原子的杂化方式为 。
(5)CdS、CdSe的立方晶胞结构相似(如下图,图示不表示原子相对大小)。
①CdSe晶胞中,Cd原子位于由Se原子构成的 (填“正四面体”、“正六面体”或“正八面体”)空隙中,Se原子配位数为 。
②CdS的晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数的值为,该晶胞的密度为 (列出计算式即可)。
【答案】(1) ds
(2)
(3)<
(4) O>C>H 、
(5) 正四面体 4
【详解】(1)Cd与Zn同族,根据二者价层电子排布:3d104s2,可知Cd与Zn均位于元素周期表中ds区;基态N原子电子排布式为;
(2)因为存在分子间氢键,沸点最高,的相对分子质量大于,所以分子间作用力大,沸点较高,沸点:;
(3)比更易分解,由此可知N—H键能小;
(4)油酸中含C、H、O,各元素电负性由大到小的顺序为O>C>H;结合其结构简式可知有饱和碳原子为sp3杂化,有成双键碳原子为sp2杂化;
(5)①由CdSe晶胞可知Cd原子位于由Se原子构成的正四面体空隙中,与Se直接相连的其它原子有4个,所以Se原子配位数为4;
②晶胞中存在4个Cd和4个S,晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数的值为,所以该晶胞的密度为;
21.(22-23高二下·安徽合肥肥西县·期末)石墨相(类似石墨的二维层状结构)光催化材料在光电池方面应用广泛,进一步研究发现,非金属掺杂(O、S等)能提高其光催化活性。
(1)若将基态氮原子的电子轨道表示式画为 ,该排布图违背的规则或原理有 。
(2)N、O、S的第一电离能从大到小的顺序为 。
(3)三聚氰胺属于 晶体,属于 (填“极性”或“非极性”)分子。
(4)三聚氰胺难溶于冷水,但能溶于热水,原因可能为 (从氢键角度解释)。
(5)每个基本结构单元(图中虚线大圈部分)中两个N原子(图中虚线小圈部分)被O原子代替,形成O掺杂的,则OPCN中 。
(6)镍的某种氧化物常用作催化剂,其立方晶胞结构如图所示:
已知该晶体的密度为,为阿伏加德罗常数的值,该晶胞的参数为 pm(用含、的代数式表示)。
【答案】(1)能量最低原理、洪特规则
(2)N>O>S
(3) 分子 非极性
(4)热水有利于三聚氰胺分子间氢键断裂,与分子形成氢键,溶解度增大
(5)
(6)
【详解】(1) 中能级没有排满,违背能量最低原理,能级有4个电子,应该首先各自占用一个轨道,但是实际上却空了一个轨道,违背洪特规则。
(2)N原子轨道半充满,比相邻的O原子更稳定,更难失电子;O、S同主族,S原子半径大于O原子半径,更易失去电子,故第一电离能:N>O>S。
(3)三聚氰胺为分子晶体,其空间结构对称,为非极性分子。
(4)热水破坏了部分三聚氰胺分子间的氢键,并且三聚氰胺分子与水形成分子间氢键,增大了溶解度。
(5)从基本结构单元分析可知,N原子的成键有两种情况(连两个C原子和连三个C原子的):连两个C原子的N原子完全属于该基本结构单元,连三个C原子的N原子中,处在中心的完全属于该基本结构单元,处在“顶点”上的属于三个基本结构单元,故一个基本结构单元含有6个C原子和个N原子;将图中虚线小圈部分的N原子用O原子代替,则O原子完全属于该基本结构单元,故该基本结构单元含有6个C原子、6个N原子、2个O原子,则。
(6)该晶胞中Ni的数目为4,O的数目为4,晶胞的质量,该晶体的密度为,设该晶胞的边长为,则该晶胞的体积,。
22.(22-23高二下·安徽宿州灵璧第一中学·期末)元素周期表中前四个周期的五种元素A、B、E、F、G,原子序数依次增大。A的基态原子价层电子排布为nsnnpn;B元素的原子比A多1个电子;E和F两种元素的核电荷数之和为24,E元素原子的核外电子比F的少8个;G2+的3d轨道全充满。
(1)基态B原子的第一电离能 基态E原子的第一电离能(填“>”、“<”或“=”)。
(2)请写出基态F原子的价电子的轨道表示式 。
(3)E的一种氢化物(H2E2)是常用的氧化剂,其分子结构如图所示,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上,该氢化物能与水混溶,却不溶于CCl4,请予以解释 。
(4)元素G、与金元素(Au)均能与AB-形成配离子,已知G2+与AB-形成配离子时配位数为4;Au+与AB-形成配离子时配位数为2。工业上常用Au+与AB-形成的配离子与G单质反应,生成G2+与AB-形成的配离子和金单质,写出上述反应的离子方程式 。AB-中元素A采取sp杂化,则A与B形成的化学键中含有的σ键与π键的数目之比为 。
(5)元素F与元素G形成的化合物是一种半导体材料,其晶胞结构如图所示,该晶体的化学式为 (写出具体的化学式)。
若晶胞的边长为apm,设NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为 g•cm-3(已知:1pm=10-12m)。
【答案】(1)>
(2)
(3)H2O是极性分子,H2O2是极性分子且能与H2O形成氢键,而CCl4是非极性分子
(4) 2[Au(CN)2]-+Zn=2Au+[Zn(CN)4]- 1∶2
(5) ZnS
【分析】前四个周期的五种元素A、B、E、F、G,原子序数依次增大,A的基态原子价层电子排布为nsnnpn,s能级最多放2个电子,因此A的价电子式为2s22p2,所以A是C元素;B元素的原子比A多1个电子,所以B是N元素;E和F两种元素的核电荷数之和为24,且E元素原子的核外电子比F的少8个,设E原子序数为x,则2x+8=24,x=8,所以E是O元素,F是S元素;G2+的3d轨道全充满,则G的价电子排布式为3d104s2,所以D为Zn;综上,A、B、E、F、G分别是C、N、O、S、Zn。
【详解】(1)基态N原子的价电子排布式为,2p轨道半充满,能量较低较稳定,故第一电离能N>O;
(2)基态S原子的价电子排布式为,根据洪特规则与泡利不相容原理,轨道表示式为;
(3)是极性分子,是极性分子且能与形成氢键,而是非极性分子;
(4)根据题意可知离子方程式为;中元素A采取sp杂化,则A与B之间形成碳氮三键,含一个键,2个键,故比值为1:2;
(5)元素G是元素,位于8个顶点与6个面心,故Zn的数目为:个,元素F为S元素,位于立方体中,故S的数目为:4个,二者个数的最简整数比即为化学式,故该晶体化学式为ZnS;
。
23.(22-23高二下·安徽蚌埠·期末)KI或KIO3可作为食盐的加碘剂,起到预防大脖子病的作用。
(1)基态I原子的价电子排布式为 。
(2)食盐中往往还会加入一些Fe2+以供人体补铁。Fe2+可用K3[Fe(CN)6]检验,[Fe(CN)6]3-的配位数为 。
(3)KIO3晶体的晶胞结构如图所示,边长为a nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置。
①的空间构型为 。
②与K紧邻的O的个数为 ,在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角的位置,则O处于 位置。
③已知阿伏伽德罗常数的值为NA,则KIO3的密度为 (列式表示)g/cm3)。
【答案】(1)5s25p5
(2)6
(3) 三角锥形 12 棱心
【详解】(1)I位于第五周期VIIA族,因此基态I原子的价电子排布式为5s25p5;
(2)Fe2+可用K3[Fe(CN)6]检验,[Fe(CN)6]3-的配位数为6;
(3)①中原子价层电子对个数=且含有1个孤电子对,该微粒空间构型为三角锥形;②与K紧邻的0的个数为=;在KIOa晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角的位置,则O处于棱心位置;根据均摊法可知一个晶胞含有K原子、I原子、O原子的个数分别为1、1、3,因此ρ =
/
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题型02 晶胞的分析与计算
1.(23-24高二下·安徽黄山歙州学校·期末)砷()、镓()等形成的化合物在现代工业中有广泛的用途,其中砷化镓是一种重要的半导体材料,晶胞结构如图所示,其熔点为1238℃,以下说法正确的是
A.一个晶胞中原子的个数为2
B.砷化镓晶体中每个原子均形成4个共价键
C.的配位数是2
D.原子周围与它距离最近且相等的原子有8个
2.(23-24高二下·安徽滁州·期末)有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是
A.在晶体中,距最近的形成正八面体
B.在晶体中,与每个距离相等且最近的共有8个
C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为
D.该气态团簇分子的分子式为EF或FE
3.(23-24高二下·安徽芜湖·期末)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1),进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A.图1晶体密度为g∙cm-3 B.图1中O原子的配位数为6
C.图2表示的化学式为 D.取代产生的空位有利于传导
4.(23-24高二下·安徽马鞍山·期末)某立方卤化物可用于制作光电材料,结构如图所示,该晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.与等距离且最近的有8个 B.的配位数为12
C.与的最近距离为 D.晶体密度为
5.(23-24高二下·安徽亳州·期末)石墨烯可转化为富勒烯(),科学家把和掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其立方晶胞结构如图所示,晶胞边长为apm。下列说法正确的是
A.富勒烯与金刚石、石墨烯互为同位素
B.该富勒烯化合物的化学式为
C.周围等距且距离最近的的数目为4
D.与的最短距离是
6.(23-24高二下·安徽合肥第一中学·期末)铁有δ、γ、α三种晶体结构,以下依次是δ、γ、α三种晶体的晶胞在不同温度下转化的示意图。下列有关说法不正确的是
A.δ、γ、α三种铁晶体的晶胞中铁原子个数比为2∶4∶1
B.γ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有12个
C.三种铁晶体的结构虽然不同,但密度相同
D.将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体类型不相同
7.(23-24高二下·安徽六安毛坦厂中学·期末)Co、Ni均位于第四周期VIII族,属于副族元素。某Co-Ni合金的立方晶胞结构如图所示,已知其晶胞参数为a nm。下列说法错误的是
A.Co-Ni合金中含有金属键 B.基态Co原子价层电子排布式为
C.晶体中,Co与Ni原子个数比为3∶4 D.Co与Ni之间的最短距离为
8.(23-24高二下·安徽智学大联考·皖中名校联盟 合肥第八中学·期末)砷化镓是一种高性能半导体材料,被广泛应用于光电子器件等领域。砷化镓立方晶胞(晶胞参数为)如图1。下列说法正确的是
A.的配位数为2
B.该晶胞沿z轴方向的平面投影如图2
C.原子周围与它距离最近且相等的原子有12个
D.晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为
9.(22-23高二下·安徽阜阳·期末)中国科大10 级少年班仅 21 岁的校友曹原以第一作者在《Science》上连刊两文报道石墨烯超导重大发现,石墨烯被人们视为“引领未来”的新材料,石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示,下列说法正确的是
A.在石墨烯晶体中,碳原子数、C—C键数之比为 1:2
B.石墨烯和金刚石中 C的杂化方式均是sp3
C.1个金刚石晶胞中包含 8 个碳原子
D.C60与金刚石属于同种晶体
10.(22-23高二下·安徽阜阳·期末)锂离子电池的正负极一般采用可逆嵌理—脱钾的材料。尖晶石结构的 LiMn2O4是一种常用的正极材料。已知一种 LiMn2O4晶胞可看成由 A、B单元按Ⅲ方式交替排布构成。下列说法正确的是
A.放电时, LiMn2O4电极发生电极反应 LiMn2O4 - xe- = Li1-xMn2O4 + xLi+
B.“·”表示的微粒是 Mn
C.每个LiMn2O4晶胞转化为 Li1-xMn2O4时转移8x个电子
D.充电时, LiMn2O4电极的电势低于电池另一极
11.(22-23高二下·安徽马鞍山·期末)几种常见晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
NaCl晶胞
CO2晶胞
金刚石晶胞
Cu晶胞
A.NaCl晶体中Na+的配位数为6,干冰中CO2分子的配位数为12
B.干冰晶胞中CO2分子之间作用力与金刚石晶胞中碳原子间作用力不同
C.若金刚石的晶胞边长为acm,其中两个最近的碳原子之间的距离为cm
D.Cu的晶胞参数为acm,NA为阿伏伽德罗常数的值,Cu晶胞的密度为g·cm-3
12.(22-23高二下·安徽亳州涡阳县第二中学等校·期末)以下是几种晶体的结构模型。下列说法正确的是
A.晶体中,每个晶胞中含有4个分子
B.晶胞中,每个周围与其最近且等距的有8个
C.晶胞中,若晶胞棱长为a,则与的最短距离为
D.干冰晶体熔化时破坏化学键有范德华力和共价键
13.(22-23高二下·安徽合肥合肥第一中学·期末)钙钛矿(,晶胞如图a所示)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为和有机碱离子,其晶胞如图所示:
下列说法中不正确的是
A.晶体所含化学作用力为离子键和共价键
B.有机碱中原子的杂化轨道类型是
C.晶体的配位数为12
D.与图中的空间位置相同
14.(22-23高二下·安徽滁州·期末)下图为几种晶体或晶胞的结构示意图。下列说法错误的是
A.1mol冰晶体中含有氢键数目为2NA
B.四种晶体的熔点高低为:金刚石>MgO>冰>碘单质
C.碘晶体属于分子晶体,每个碘晶胞中实际占有8个碘原子
D.金刚石属于共价晶体,每个碳原子周围距离最近的碳原子数为4
15.(22-23高二下·安徽宿州灵璧第一中学·期末)麦芽糖水解及产物检验实验步骤如下,
步骤1:取1mL20%的麦芽糖溶液,加入3~5滴稀硫酸,水浴加热。
步骤2:向步骤1所得溶液中加入NaOH溶液调节pH至碱性。
步骤3:再加入少量新制备的Cu(OH)2,加热,观察到生成砖红色沉淀。
下列有关说法正确的是
A.步骤1中稀硫酸是麦芽糖水解的重要反应物之一
B.上图所示的Cu2O晶胞中铜原子的配位数为2
C.上述实验可证明麦芽糖未完全水解
D.上述实验可证明麦芽糖水解一定有还原性糖生成
1.(23-24高二下·安徽淮北国泰中学·期末)按要求回答下列问题:
(1)现有六种有机物,回答下列问题:
A.;B.;C.;D.;E. ;F.。
①A物质中含有的官能团名称为 。
②上述化合物中互为同分异构体的是 (填标号)。
(2)青蒿素(分子式为)是目前最有效的抗疟疾药物,可从黄花蒿茎叶中提取。它是无色针状晶体,可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,难溶于水,熔点为156℃~157℃,热稳定性差。常见的提取方法如下:
下列玻璃仪器中在操作Ⅰ中需要使用的有 (填标号),操作Ⅱ为 。
(3)GaN、GaP、GaAs熔融状态均不导电,据此判断它们是 (填“共价”或“离子”)化合物。它们的晶体结构与金刚石相似,其熔点如下表所示,试分析GaN、GaP、GaAs的熔点依次降低的原因: 。
物质
GaN
GaP
GaAs
熔点/℃
1700
1480
1238
(4)氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物,N原子部分填充在Mo原子立方品格的八面体空隙中,晶胞结构如图所示,其中氮化钼晶胞参数anm,阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度为 (设阿伏加德罗常数的值为,用含a、的代数式表示)。
2.(23-24高二下·安徽蚌埠·期末)金属锂及其化合物具有重要的应用价值。金属锂可应用于生产电池;可用于特种玻璃、陶瓷、医药等领域;为常见的储氢材料。回答下列问题
(1)基态氧原子价层电子轨道表示式 。氧元素位于元素周期表的 区。
(2)、中所含非金属元素的电负性由小到大的顺序为 (用元素符号表示);中阴离子的中心原子的杂化轨道类型为 ,阴离子的空间构型为 。
(3)具有反萤石结构,晶胞如图所示。已知晶胞参数为anm,阿伏加德罗常数的值为,则的密度为 (列出计算式)。
3.(23-24高二下·安徽合肥百花中学·期末)使用铜基催化剂(Cu/ZnO/Al2O3) ,以CO2和H2合成CH3OH是大规模实现低碳减排和清洁能源再生产的有效路径。回答下列问题:
(1)Cu的价电子排布图 。
(2)CO2的空间构型为 ;CH3OH分子中O的杂化轨道类型是 ,
(3)CO2、H2和CH3OH中,属于极性分子的是 ,由非极性键结合成的非极性分子是
(4)CH3OH的沸点(64.7℃)大于 CH₃SH(7.6℃),其原因是 。
(5)立方 CuO 晶胞结构如图所示。其中 Cu2+的配位数为 。NA 代表阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为a pm,则其晶体密度为 g·cm-3。
4.(23-24高二下·安徽滁州·期末)高性能碳化硅增强铝基复合材料应用在机器人引擎推杆上,在我国的航天事业快速发展中发挥了重要作用。回答下列问题:
(1)基态原子的价电子排布图为 ,三种元素电负性由大到小的顺序为 。
(2)下列状态铝的原子或离子,电离失去最外层一个电子所需能量最大的是 。
a. b. c. d.
(3)三乙基铝熔点:是一种金属有机物,可做火箭燃料。三乙基铝分子中含有键 个,三乙基铝中铝原子的杂化方式是 。
(4)碳化硅晶胞结构如图所示。
①碳化硅晶体的熔点比金刚石 (选填“高”或“低”),原因是 。
②若晶体的晶胞参数为,为阿伏加德罗常数的值,则晶体的摩尔体积为 (用含和a的式子表示)。
5.(23-24高二下·安徽宣城·期末)水合硼酸锌(,化学式,不溶于冷水)在阻燃方面具有诸多优点。以铁硼矿(主要成分为,以及少量和等)和菱锌矿(主要成分为和等)为原料制备水合硼酸锌的工艺流程如下:
已知:该工艺条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示:
金属离子
开始沉淀
1.9
7.0
3.0
6.2
8.9
完全沉淀
3.2
9.0
4.7
8.0
10.9
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,与硫酸反应的离子方程式为 。
(2)滤渣1的主要成分为 (填化学式)。
(3)“二次调”时的范围为 。
(4)“制备”水合硼酸锌的化学方程式为 。
(5)①硼酸在水中的电离类似于氨气在水中的电离:。请写出硼酸的电离方程式 。
②硼酸纯度测定。准确称取硼酸样品于锥形瓶中,加入适量甘露醇和去氧蒸馏水,再滴几滴酚酞溶液,用溶液滴定至溶液呈粉红色,重复实验2次,平均消耗溶液。该硼酸样品的纯度为 。
(6)硒化锌是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图所示,该晶胞中硒原子位于由锌原子构成的 (结构)中;若该晶胞密度为,硒化锌的摩尔质量为代表阿伏加德罗常数的值,则晶胞边长为 。
6.(23-24高二下·安徽芜湖·期末)碳族元素的单质和化合物有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)原子在形成化合物时,可采取多种杂化方式。杂化轨道中轨道成分越多,元素的电负性越强,连接在该原子上的原子越容易电离。下列化合物中,最有可能在碱性体系中形成阴离子的是___________(填标号)。
A. B. C. D.苯
(2)基态硅原子的价层电子排布式不能表示为,因为这违背了 (填标号)。
A.泡利原理 B.洪特规则 C.能量最低原理
(3)锗是一种良好的半导体材料,基态锗原子的核外电子排布式为 。
(4)单质与干燥的反应生成。常温常压下为无色液体,的空间构型为 ,其固体的晶体类型为 。
(5)理论计算预测,由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质为潜在的拓扑绝缘体材料。的晶体可视为晶体(晶胞如图a所示)中部分原子被和取代后形成。
图b为晶胞中部分原子被和取代后形成的一种单元结构,图c为的晶胞,的晶体中与距离最近的的数目为 ;该晶胞中粒子个数比 。若的最简式的摩尔质量为,则晶体的密度为 (设为阿伏加德罗常数的值)。
7.(23-24高二下·安徽芜湖·期末)在普通铝中加入少量和后,形成一种称为拉维斯相的微小晶粒,其分散在中可使得铝材的硬度增加、延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机的主要材料。回答下列问题:
(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
(2)乙二胺是一种有机化合物,分子中氮的杂化类型是 。乙二胺能与、等金属离子形成稳定环状离子,其原因是 ,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是 (填“”或“”)。
(3)一些氧化物的熔点如下表所示:
氧化物
熔点/℃
1570
2800
解释表中氧化物之间熔点差异的原因 。
(4)图(a)是的拉维斯结构,以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,原子之间最短距离 ,原子之间最短距离 。设阿伏加德罗常数的值为,则的密度是 (列出计算表达式)。
8.(23-24高二下·安徽·期末)我国科学家利用第一性原理计算研究了的超导和拓扑性质。请回答下列问题:
(1)Te为第5周期ⅥA族元素,则其价层电子轨道表示式为 ,与其同周期的左右相邻的两种元素分别为Sb和I,则这三种元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(2)Cs以及其他碱金属离子均可与冠醚形成超分子,从而进行“分子识别”。冠醚为一系列物质,如(21-冠-7)可识别。
①21-冠-7分子中发生杂化的原子有 个。
②键角1 (填“大于”“小于”或“等于”)键角2。
(3)金属钛被誉为“未来金属”,工业上电解熔融制备钛,使用无法制备,已知和的熔沸点数据如下表:
物质
熔点/℃
1840
沸点/℃
136.4
2900
试解释的熔沸点高于的原因: 。
(4)超导体的六方晶胞结构如图所示:
则该晶体的化学式为 ,若晶胞参数分别为apm和bpm,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体的密度为 (用含a、b、的代数式表示)。
9.(23-24高二下·安徽县中联盟·期末)铁元素在人体健康和新材料研发中有重要的应用。
血红素是铁卟啉化合物,是血红蛋白的辅基。其分子结构是以为中心的配位化合物,如下图1所示:
(1)基态的价电子排布式为 ;血红素分子中的配位数为 。
(2)一种最简单的卟啉环结构如图2所示,回答下列问题:
①卟啉分子中所有原子共平面,则N原子的杂化方式为 ;
②卟啉中各元素电负性由大到小的顺序为 ;
③卟啉分子在酸性环境中配位能力会 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(3)甘氨酸亚铁是一种补铁剂,能改善缺铁性贫血。甘氨酸具有两性,若甘氨酸分子中碳上一个氢原子被氯取代,则其碱性会 (填“增强”、“减弱”或“不变”);其原因是 。
(4)铁的某些化合物可用于制备新科技材料,下图是一种化合物的立方晶胞,其边长为a nm。
①已知A点的原子坐标参数为,B点为,则C点的原子坐标参数为 ;
②该晶胞的密度为 (列出计算表达式即可,为阿伏加德罗常数的值)。
10.(23-24高二下·安徽亳州·期末)镓及其化合物在合金工业、制药工业、电池工业有广泛的应用。回答下列问题:
(1)镓与铝是同主族元素,性质相似。基态Ga原子价电子的轨道表示式 ;一定条件下,可与反应生成盐,写出该反应的化学方程式 。
(2)镓的卤化物熔点如表所示:
物质
熔点/℃
1000
78
124
213
其中属于离子晶体的是 ;熔点的原因是 。
(3)一种含镓的药物合成方法如图所示;
化合物Ⅰ中C原子的杂化方式为 ;化合物Ⅱ中Ga的配位数为 ,Ⅱ中x= 。
(4)如图是氮化镓的一种晶胞结构,若晶体结构中Ga和N的最短距离为xnm,则晶体的密度为 。
11.(23-24高二下·安徽六安毛坦厂中学·期末)钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”,制备金属钛的一种流程如图。回答下列问题:
(1)基态钛原子的价层电子排布式为 ,其原子核外共有 种运动状态不相同的电子。
(2)已知在通常情况下是无色液体,熔点为-37℃,沸点为136℃,则的晶体类型是 。
(3)纳米是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如图1所示。化合物乙的沸点明显高于化合物甲的,主要原因是 。化合物乙中采取杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。
(4)硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子,结构如图2所示。该阳离子的化学式为 。
(5)钙钛矿晶体的结构如图3所示。钛离子位于立方晶胞的顶角,被 个氧离子包围成配位八面体;钙离子位于立方晶胞的体心。钙钛矿晶体的化学式为 。
12.(23-24高二下·安徽六安毛坦厂中学·期末)ZnO能溶解在由氯化铵和氨水组成的缓冲溶液中,发生的反应为。回答下列问题:
(1)基态锌原子的价层电子轨道表示式为 ,基态锌原子的核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为 。
(2)N、O元素的第一电离能大小关系是 ,理由是 。
(3)中不存在的化学键有 (填字母)。
A.金属键 B.离子键 C.极性键 D.配位键 E.非极性键
(4)中氮原子的杂化方式为 ,分子中的键角: (填“大于”或“小于”)。
(5)工业上可以闪锌矿(主要成分是ZnS)为原料制备锌,ZnS的晶胞结构如图,则锌的配位数为 ;已知晶胞参数为a cm,则该晶体的密度为 (写出计算式,设阿伏加德罗常数的值为)。
13.(23-24高二下·安徽智学大联考·皖中名校联盟 合肥第八中学·期末)镍、铬、铜及其化合物在工业上有广泛的应用,从电镀污泥[含有和等]中回收制备和其它金属及其化合物的工艺流程如图所示。
已知:“萃取”可将金属离子进行富集与分离,原理如下:,回答下列问题:
(1)基态铬原子的价层电子排布式为 ;元素位于周期表的 区。
(2)滤渣I和滤渣Ⅱ的主要成分分别为 、 (填化学式)。
(3)反萃取加入试剂A的最佳选择为 。
a.盐酸 b.溶液 c.溶液 d.
(4)“反萃取”得到的溶液,在碱性条件下可被氧化生成沉淀,该反应的离子方程式为 。
(5)镍能形成多种配合物,其中是无色挥发性液体,是红黄色单斜晶体。的熔点高于的原因是 。晶体中不存在的作用力有 。
A.离子键 B.范德华力 C.极性键 D.金属键
(6)超导材料在电力、交通、医学等方面有着广泛的应用,某含和C三种元素的晶体具有超导性,该晶体的晶胞结构如图所示:
①距离原子最近的原子有 个。
②已知该晶胞的边长为,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为 。
14.(23-24高二下·安徽阜阳·期末)化工专家侯德榜先生发明的“侯氏制碱法”为我国的制碱工业作出了突出贡献,在人类的化工史上写下了光辉一页。
(1)工业上通常采用铁触媒作催化剂,在400∼500℃和10MPa∼30MPa的条件下合成氨,制备时及时将氨气液化从平衡混合物中分离出去,目的是 。
(2)上述流程中为什么要先“吸氨”再“碳酸化”?试解释原因: 。“碳酸化”时发生反应的化学方程式为 。
(3)俗称纯碱,其水溶液呈碱性,试用离子方程式解释原因: 。
(4)室温下溶液,则在水溶液中的电离程度 (填“>”“<”或“=”)水解程度。
(5)NaCl晶胞结构如图,在NaCl晶胞中,与等距且最近的有 个,与等距且最近的有 个。NaCl晶体硬度较大,熔点较高,是因为微粒间存在较强的 。
15.(22-23高二下·安徽阜阳·期末)某铬贫矿主要成分为亚铬酸亚铁 Fe(CrO2)2,还含有 Fe2O3、MgO、 Al2O3,采用次氯酸钠法处理矿石并制备 CrO3的工艺流程如图,已知“氧化浸出”时铁以最高价氧化物存在。
(1)Cr 的价电子排布式为 。
(2)“氧化浸出”过程中 Fe(CrO2)2转化为 Na2CrO4的化学方程式为 。
(3)“电解”过程中生成的化合物I为 ,“沉铝”过程中生成的化合物Ⅱ为 。
(4) “沉铝”过程中生成 Al(OH)3的离子方程式为 。
(5) “混合”后要进行过滤与洗涤,简述实验室中洗涤沉淀的操作: 。
(6)金属铬的晶胞如图所示,晶胞边长为a pm,则该晶胞的密度ρ = g·cm-3(写出计算表达式即可)
16.(22-23高二下·安徽宣城·期末)石墨烯液冷散热技术系我国首创,所使用材料石墨烯是一种二维碳纳米材料。
I.石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(图乙)
(1)写出构成石墨烯的碳基态原子电子排布式 ,图甲中,1号C与相邻C形成键的个数为 。
(2)图乙中,1号C的杂化方式是 ,若将图乙中所示的氧化石墨烯分散在中,则氧化石墨烯中可与形成氢键的原子有 (填元素符号)。
(3)由石墨烯转化的富勒烯与某金属M可制备一种低温超导材料,晶胞如图丙所示。该晶胞中M原子的个数为 ,该材料中M原子和C原子的最简个数比为 。
图丙
Ⅱ.
(4)T-碳的晶体结构可看作将金刚石中的碳原子用由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代所得,其硬度较大,原子间空隙较大,有利于做储能材料。金刚石和T-碳的晶胞如图所示。下列说法正确的是___________。
A.每个金刚石晶胞平均含有8个碳原子 B.T-碳是一种新型的含碳化合物
C.T-碳晶体属于共价晶体 D.T-碳中键角是
(5)晶体硅的结构跟金刚石相似,晶体硅中所含有硅硅单键的数目是 (为阿伏加德罗常数的值)
17.(22-23高二下·安徽亳州涡阳县第二中学等校·期末)钴的氧化物常用于制取催化剂和颜料等。以含钴废料(含和少量Fe,Al,Ca,Mg等的氧化物及活性炭)为原料制取钴的氧化物的流程如下。
已知:
①“浸取”后液体中阳离子主要有:、、、、、;
②钴与铁性质相似;不能氧化。
(1)在焙烧炉中,空气从炉底进入,矿石经粉碎后从炉顶加入,这样处理的目的是 。
(2)“浸取”过程加入的作用是 。
(3)写出“除铁铝”过程中氧化生成和的离子方程式为 。
(4)“除Ca、Mg”过程中,当时,溶液中、 (填“是”或“否”)已经除尽(当某离子浓度c≤1×10-5mol/L时,认为该离子已除尽)。[,]
(5)钴的一种氧化物的晶胞如图所示,该氧化物的化学式为 ,在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有 个,其晶体密度为 。
18.(22-23高二下·安徽合肥合肥第一中学·期末)氟在已知元素中电负性最大、非金属性最强,其单质在1886年才被首次分离出来。
键长/
121
148
(1)的核外电子排布式为 。
(2)氟氧化物的结构已经确定。
①依据数据推测键的稳定性: (填“>”或“<”)。
②中键角小于中键角,解释原因: 。
(3)是一种有特殊性质的氢化物。
①已知:氢键()中三原子在一条直线上时,作用力最强。测定结果表明,固体中分子排列为锯齿形,画出含3个的结构片段: 。
②溶剂中加入可以解离出和具有正四面体形结构的阴离子,写出该过程的离子方程式: 。
(4)工业上用茧石(主要成分)制备。晶体的一种立方晶胞如图所示。
①晶体中距离最近的有 个。
②晶体中与的最近距离为,阿伏加德罗常数值为。则该晶体的密度 (列出计算式)。
19.(22-23高二下·安徽滁州·)氮、硅和铬及其相关化合物用途非常广泛。回答下列问题:
(1)基态N原子的核外电子排布式是 ,Cr位于元素周期表第四周期 族。
(2)K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,两种元素原子第一电离能的大小关系是K Cr(填“>”或“<”或“=”);的熔点(83℃)比的熔点(1100℃)低得多,这是因为 。
(3)Cr的一种配合物结构如图所示:
①阴离子的空间构型是 。
②配离子中,中心离子的配位数是 ,N与中心原子形成的化学键是 键。
(4)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图所示;该晶体类型是 ,该化合物的化学式是 。
20.(22-23高二下·安徽安庆、池州、铜陵三·期末)据报道纳米晶在生物医学领域有很大需求。我国科研团队以作保护气,油酸等为溶剂,用氧化镉(CdO)和硒、硫前驱体制得纳米晶CdS、CdSe。回答下列问题:
(1)Cd与Zn同族,均位于元素周期表中 区;基态N原子电子排布式为 。
(2)O、S、Se的最简单氢化物沸点由高到低的顺序为 (填分子式)。
(3)比更易分解,由此可知键能N-H C-H(填“>”、“=”或“<”)。
(4)已知油酸结构简式为。油酸中各元素电负性由大到小的顺序为 ,其中碳原子的杂化方式为 。
(5)CdS、CdSe的立方晶胞结构相似(如下图,图示不表示原子相对大小)。
①CdSe晶胞中,Cd原子位于由Se原子构成的 (填“正四面体”、“正六面体”或“正八面体”)空隙中,Se原子配位数为 。
②CdS的晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数的值为,该晶胞的密度为 (列出计算式即可)。
21.(22-23高二下·安徽合肥肥西县·期末)石墨相(类似石墨的二维层状结构)光催化材料在光电池方面应用广泛,进一步研究发现,非金属掺杂(O、S等)能提高其光催化活性。
(1)若将基态氮原子的电子轨道表示式画为 ,该排布图违背的规则或原理有 。
(2)N、O、S的第一电离能从大到小的顺序为 。
(3)三聚氰胺属于 晶体,属于 (填“极性”或“非极性”)分子。
(4)三聚氰胺难溶于冷水,但能溶于热水,原因可能为 (从氢键角度解释)。
(5)每个基本结构单元(图中虚线大圈部分)中两个N原子(图中虚线小圈部分)被O原子代替,形成O掺杂的,则OPCN中 。
(6)镍的某种氧化物常用作催化剂,其立方晶胞结构如图所示:
已知该晶体的密度为,为阿伏加德罗常数的值,该晶胞的参数为 pm(用含、的代数式表示)。
22.(22-23高二下·安徽宿州灵璧第一中学·期末)元素周期表中前四个周期的五种元素A、B、E、F、G,原子序数依次增大。A的基态原子价层电子排布为nsnnpn;B元素的原子比A多1个电子;E和F两种元素的核电荷数之和为24,E元素原子的核外电子比F的少8个;G2+的3d轨道全充满。
(1)基态B原子的第一电离能 基态E原子的第一电离能(填“>”、“<”或“=”)。
(2)请写出基态F原子的价电子的轨道表示式 。
(3)E的一种氢化物(H2E2)是常用的氧化剂,其分子结构如图所示,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上,该氢化物能与水混溶,却不溶于CCl4,请予以解释 。
(4)元素G、与金元素(Au)均能与AB-形成配离子,已知G2+与AB-形成配离子时配位数为4;Au+与AB-形成配离子时配位数为2。工业上常用Au+与AB-形成的配离子与G单质反应,生成G2+与AB-形成的配离子和金单质,写出上述反应的离子方程式 。AB-中元素A采取sp杂化,则A与B形成的化学键中含有的σ键与π键的数目之比为 。
(5)元素F与元素G形成的化合物是一种半导体材料,其晶胞结构如图所示,该晶体的化学式为 (写出具体的化学式)。
若晶胞的边长为apm,设NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为 g•cm-3(已知:1pm=10-12m)。
23.(22-23高二下·安徽蚌埠·期末)KI或KIO3可作为食盐的加碘剂,起到预防大脖子病的作用。
(1)基态I原子的价电子排布式为 。
(2)食盐中往往还会加入一些Fe2+以供人体补铁。Fe2+可用K3[Fe(CN)6]检验,[Fe(CN)6]3-的配位数为 。
(3)KIO3晶体的晶胞结构如图所示,边长为a nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置。
①的空间构型为 。
②与K紧邻的O的个数为 ,在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角的位置,则O处于 位置。
③已知阿伏伽德罗常数的值为NA,则KIO3的密度为 (列式表示)g/cm3)。
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